補償預混燃燒法即火焰在已經形成的可燃混合氣中的傳播過程，在柴油機中由於著火延遲，在滯燃期內已經形成了一定數量的可燃混合氣。著火後的一個或多個火源首先將已形成的可燃混合氣引燃。
基本介紹
- 中文名：補償預混燃燒法
- 外文名：Compensate the premixed combustion method
- 特徵：相當於氣缸壓力急劇升起階段
- 影響因素：滯燃期間可燃混合氣形成的數量
- 類型：部分預混式和完全預混式
- 定義：預混合燃燒
簡介,影響因素,類型,部分預混式燃燒,完全預混式燃燒,
簡介
在充滿預混合氣的燃燒設備內，通常是在某一局部區域首先著火，接著形成一層相當薄的高溫燃燒區，稱為燃燒區或火焰面。靠它幫助使鄰近的預混合氣引燃，逐漸把燃燒擴展到整個混合氣範圍。這層高溫燃燒區如同一個分界面，把燃燒完的已燃氣體（燃燒產物）和尚未進行燃燒的未燃混合氣分隔開來。在它的前方是未燃的混合氣，而在它的後方是已燃的燃燒產物。隨時間推移，火焰面在預混合氣中不斷向前擴展，呈現出火焰傳播的現象。
影響因素
影響補償預混燃燒法的主要因素是滯燃期間可燃混合氣形成的數量。因此，凡能使著火延遲角縮短、滯燃期內噴入油量減小、可燃混合氣形成速度變慢 的因素均有利於控制補償預混燃燒法，降低最大燃燒速率。各類發動機中，低速、高增壓發動機在全負荷下工作時，由於其著火延遲角小，補償預混燃燒法的特徵很不明顯，在放熱速率曲線上甚至於不出現第一尖峰，而高速、直噴式發動機，則由於著火延遲角大，可燃混合氣的形成較難控制，因而第一尖峰明顯，發動機工作較粗暴。發動機在低負荷下運行時，著火延遲角增大，燃油大部或全部在滯燃期內噴入。此時，補償預混燃燒法成為燃燒過程的主體。
類型
部分預混式燃燒
燃氣與所需的空氣預先混合而進行的燃燒，稱部分預混式燃燒，又稱為大氣式燃 燒。它的一次空氣係數0<α′<1 (預先混合進燃氣的空氣與燃燒所需用空氣的比值為 一次空氣係數)。根據燃氣、空氣混合物出口速度狀態的不同而形成的火焰不同，可分 為部分預混層流火焰和部分預混紊流火焰。
1. 部分預混層流火焰
部分預混層流火焰由內焰、外焰及其外圍看不見的高溫區構成。當一次空氣量不足 時，擴散火焰就成為發光火焰； 當一次空氣量過多時，擴散火焰將變得透明和不發光。
2. 部分預混紊流火焰
當火焰面供給的可燃混合氣流從層流變為紊流時，火焰就發生顯著變化。其長度明顯地縮短，頂部變圓，火焰總面積也相應增加。
紊流火焰由焰核、焰面和燃盡區三部分組成。焰核為燃氣、空氣混合物尚未點著的冷區，焰面是著火與燃燒區，在燃盡區內將完成全部燃燒過程。
3. 部分預混式燃燒的特點
(1) 由於燃燒前預混了部分空氣，因此克服了擴散式燃燒方法的一些缺點，提高了燃燒速度，降低了不完全燃燒程度。
(2) 當一次空氣係數適當時，這種燃燒方法有一定的穩定範圍。但是，一次空氣係數越大，穩定燃燒範圍越小。
完全預混式燃燒
燃氣與所需要的空氣全部預先混合，即一次空氣係數≥1，可燃混合物在火道、燃 燒室中瞬時完成燃燒過程的燃燒方法稱為完全預混式燃燒，又稱無焰燃燒。完全預混式 燃燒具有以下特點：
(1) 完全預混式的燃燒條件是燃氣與空氣在著火前按化學當量比混合均勻並有穩定的點火源。點火源一般是熾熱的燃燒室、專用的火道等。
(2) 完全預混式燃燒火焰傳播速度快，幾乎不存在化學不完全燃燒現象。
(3) 完全預混式燃燒火焰溫度很高，但火焰穩定性差，易發生回火。
